当前卫星海洋遥感的特点和发展态势

当前,世界上的主要航天国家已开始进行不同类型的海洋遥感卫星的系列发射,包括以光学遥感为主的海洋水色卫星,以微波遥感为主的海洋动力要素(如海浪、海面风、海面粗糙度、海平面高度、大洋潮汐等)环境卫星等。在遥感规划、遥感器研制、海洋遥感信息提取以及数据处理等方面呈现出了如下的特点和发展态势: 1.长期规划,超前研制,保持良好的技术     

第一届亚洲海洋地质国际学术讨论会在沪召开

由中国海洋地质学会和中国地质学会海洋地质专业委员主持召开的第一届亚洲海洋地质国际学术讨论会于1988年9月7日—10日在上海同济大学召开.来自亚洲、欧洲、美洲和澳洲的15个国家和地区的130多位中外专家和学者参加了会议.中国台湾学者陈培源教授出席了这届学术讨论会,并在分组会议上做了学术报告.这次会议得到国际海洋地质委员会、联合国科教文组织、中国自然科学基金会、中国海洋湖沼学会等组织的支持和资助.会议收到学术论文摘要157篇并已汇编成册.会议分大会报告和分组会议两个阶段进行.在大会上做学术报告的有:E.Seibold(西德、国际地科联代主席)、业治铮、     

声学技术在海洋调查中的某些应用

当前,研究海洋与大气的相互作用和海底的地壳结构,是海洋研究中的两个热门课题。遥感技术,从空中用电磁波(红外、激光、微波等)对海面附近进行遥感;声学技术,从海面用声波对海底地层进行遥测,是分别用于研究这两个课题的重要手段。     

国外导航卫星的反射信号在海洋遥感中的应用分析

为了详细了解国外导航卫星反射信号(GNSS-R)新技术在海洋遥感方面的研究进展,在外文文献调研的基础上,详细阐述了GNSS-R的反射率和双基雷达两种方法在海洋监测应用的遥感技术原理,介绍了海面风场遥感、海冰遥感和海面测高等方面的的理论模型和方法。高空间分辨率和高时间分辨率是导航卫星反射信号在海洋中应用的最大优势。虽然GNSS-R的海洋气象要素反演技术只有十几年的发展历史,但是它已经在海洋天气预报和全球气候变化等领域显示出广阔的应用前景和巨大潜力,未来必将成为海洋大气探测的重要技术手段。     

红外遥感在大尺度海洋动力学中的应用

一、引言红外遥感技术应用于海洋学研究是从本世纪60年代初气象卫星(后称环境卫星)的发射成功开始的.海面温度场可以在气象卫星拍摄的热红外谱段图像中反映出来.在这些前所未有的大范围同步海面照片上,人们第一次直观地看到了湾流、黑潮、涡旋、罗斯贝波等大尺度海洋现象的综观影像和精细结构.20多年来,红外遥感资料在海洋动力学     

快速发展的日本海洋遥感技术

日本是世界海洋大国,海洋探测技术,特别是海洋遥感技术发达。海洋观测已从空间、海面和水下构成了对海洋的立体探测系统。卫星遥感主要探测海面风、海流、海洋水色、光学特性及海冰等。     

海洋遥感卫星发展历程与趋势展望

海洋是对地观测卫星的重要领域,在对地观测卫星中就具有专门用于海洋观测的海洋遥感卫星。海洋遥感卫星是一种利用所搭载的遥感器对海面进行光学或微波探测来获取有关海洋水色和海洋动力环境信息的卫星。海洋卫星有效弥补了传统海洋观测手段的不足,基于多种遥感器连续对海洋的观测,使人类极大的加深了对海洋的认识,在海洋灾害的防灾减灾、资源开发、海洋维权、海洋生态和环境保护等诸多领域发挥着重要作用。本文在详细梳理西方主要航天大国海洋遥感卫星(包括了对地观测卫星中具有海洋观测功能的卫星)的发展历程,在此基础上对未来海洋遥感卫星的发展趋势进行了论述,可为我国海洋遥感卫星的发展提供技术发展参考。     

海面盐度卫星遥感的大气影响仿真

海面盐度是描述海洋的重要参量之一,基于星载微波辐射计的海面盐度探测也是海洋遥感研究的重要内容.在影响盐度遥感的误差中,大气是重要的影响因素.在辐射传输理论的基础上,仿真计算了大气透射率和上、下行辐射随地面大气温度、压强和辐射计入射角的变化关系,进而得到大气对接收辐射亮温的影响.仿真结果表明,大气对盐度遥感的影响很大,但当地面大气温度和压强精度分别达到2℃和1000 Pa时,可以消除大气的影响.     

高海况海洋遥感信息提取技术研究进展

中等海况下,星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)已经广泛应用于海洋动力环境要素的监测(风场、波浪、流场)。近年来,SAR高海况遥感,尤其是探测台风海面风场、巨浪、流场已经成为国内外研究热点,并突破了一些关键技术。利用SAR多极化成像模式对海观测和新发展的地球物理模式函数,可以提取高海况下的海面风速、风向、有效波高、流速和流向等海洋表面关键物理参数。这些环境要素可以用于海洋灾害监测预警;为海洋和大气数值模式提供准确的初始场和同化源,改进模式预报精度;为研究全球气候变化提供有力的观测依据。     

与IGOSS计划有关的国际计划

IGOSS(全世界海洋情报服务系统)计划是IOC是(政府间海洋学委员会)在1967年的第5次全体会议上通过的。IGOSS的目标是在地球规模内即时收集、交换海水温度和洋流等海洋环境资料,同时把观测资料以及以其为基础作成的海况分析图和预测图迅速提供给利用者。此计划由UNESCO(联合国教科文组织)的IOC与WMO(世界气象机关)联合推进。 与IGOSS计划有业务关联的国际计划有以下6个: 1. GLOSS(全球海面水位观测系统) 在1985年的第13次IOC全体会议上通过的把ISLPP(IGOSS海面水位监视试验项目)所进行的海面水位区域监视向全世界扩大的计划。目标是收集约250处月平均海面水位资料并监视其各个月份的变化。 2.IODE(国际海洋资料交换) 在1961年的IOC第1次全体会议上通过的以国际间变换、管理、提供海洋资料为目的的计划。由设在各个国家的国内海洋资料中心(NODC)、华盛顿以及莫斯科世界海洋资料中心(WODC)、负责向特定海域及IODE计划收集、管理、提供资料的日本国立海洋资料中心(RNODC)构成。     

海面阻力系数与白浪覆盖率的关系

基于海上平均风速廓线和白浪覆盖率的同步测量结果,首次建立海面阻力系数C_(10)与白浪覆盖率W_c的经验关系式为C_(10)×10~3=4.13W_c~(0.255)。将此关系式与Garratt和Wu的海面阻力系数与平均风速关系式作了间接比较,符合良好。还就此关系式对海面阻力系数的变化以及此关系式在海洋遥感中的意义作了讨论。     

模块化海洋数据同化系统(MODAS)研究

模块化海洋数据同化系统(Modular Ocean Data Assimilation System,MODAS)是美国海军用来确定全球海洋三维温度和盐度场的主要工具。MODAS通过同化卫星遥感测得的海面温度和海面高度,产生一种动态气候态,能够更接近地预报出海洋的真实状况。文中介绍了MODAS的应用价值和构建原理,对中国海军数字化海洋战场环境的建设具有重要的借鉴作用。     

中国海洋大学海洋遥感教育部重点实验室

海洋遥感教育部重点实验室1993年正式建立,实验室主要承担国家级科研项目、政府间国际合作项目以及研究生教育和青年学术带头人培养。设有海洋物理博士点（海洋信息探测与处理）、遥感与GIS博士点以及“长江学者奖励计划”海洋遥感学科特聘教授岗位。在海洋遥感领域进行前沿性基础研究并发展海洋高新探测技术。教授10人,副教授3人,讲师4人,工程师5人,国内外客座教授20人,博士研究生25人。     

利用卫星观测海面信息反演三维温度场

基于历史观测的温盐剖面资料,采用回归分析方法统计出海面温度异常、海面动力高度异常与温度剖面异常之间的相关关系;然后利用高分辨率的卫星遥感海表面温度(SST)和卫星观测海面高度(SSH)信息重构了三维海洋温度场。在台湾岛周边海域建立了时间分辨率为天、空间分辨率为0.25°×0.25°的三维温度分析场。通过与实测资料的比较分析,文章所构建的分析场能够较好地描述海洋三维温度场的结构特征,能够较为真实地反映海洋的中尺度变化过程。该分析场可以作为海洋数值模式的初始场,也可以作为伪观测同化到海洋数值再分析和预报系统中,进而改善三维温、盐、流的数值再分析和预报。     

中国卫星海洋观测系统及其传感器(1988—2025)

全面收集1988—2025年中国地球观测卫星(和飞船)计划,包括历史的、运行中的和列入未来计划的。详细介绍风云卫星系列(FY-n)、海洋卫星系列(HY-n)、资源卫星系列(ZY-n)、环境卫星系列(HJ-n)、中国遥感卫星系列(CRS-n)、灾害监测星座/北京小卫星(DMC/BJ-1)、神舟飞船系列(SZ-n)和天宫空间站系列(TG-n)等8个卫星(和飞船、空间站)系列。这些卫星(和飞船、空间站)系列都提供对海洋的观测,从而构成中国卫星海洋观测系统。按装载的传感器分类,进而给出中国的海色、海表温度、海面高度、海面风场和合成孔径雷达(SAR)卫星观测系统。对中国海洋观测卫星与国际海洋观测卫星装载的传感器性能作了比较和讨论,指出差距。列出目前在轨运行的中国海洋卫星观测系统38个传感器及其类似的国外卫星传感器。     

海面微波辐射特性测量与分析

在对海面微波辐射特性现场测量和数据处理的基础上,结合对海面微波辐射理论的初步分析,研究了各种环境参数以及辐射计参数与海洋微波波谱特性的相关关系,为海洋微波遥感资料的分析和解译提供了基础数据.测量结果表明了辐射计参数和环境要素对海面微波辐射特性的影响,而这些影响因素在分析、解译遥感资料时是必需考虑的因素.     

海洋遥感

利用装载于人造卫星、宇宙飞船、飞机、气球等工作平台上的传感器,对海洋进行远距离非接触性的观测,摄取海洋景观和海洋要素的图象或数据资料。其基本原理：海洋不断向周围辐射电磁波能量,同时海面也反射（或散射）太阳和人造辐射源（如雷达）照射覆盖在海面上的电磁波能量,经专门设计的传感器接收、记录这些能量,再经过传输、加工和处理,就可以得到海洋的图像或数据资料。按工作平台类别,海洋遥感可分为航天、航空和地面三种遥感方式。按传感器工作方式,海洋遥感可分为主动式和被动式两种。主动式遥感,传感器向海面发射电磁波,然…     

中国海平面变化

自从几位英国地理学家访问了中国、并报道中国自然地理研究概况以来已将近十年了。那时,虽获知中国科学家对海洋地质学、海岸地貌学和南海珊瑚礁工作的兴趣,但是都无法与欧洲、北美和澳大利亚已经完成的海岸与海面变化工作相类比。除了在Bird(1985)和Bird and Schwarfz(1985)的最近总结外,很少由中国科学家提出的有关于海岸和海面变化的论文在会议上宣读或公开发表。1986年10月7—14日在山东青岛和烟台举行的国际海面变化及应用学术讨论会则改变了这种情况。这次会议得到了联合国教     

基于MISR多角度光学遥感影像的海面风速估算实验

太阳耀光是来自粗糙海面的直接太阳反射光,其强度与海面粗糙度密切相关,而海面粗糙度主要受海面风场影响。因此,包含太阳耀光信息的光学遥感影像在海洋动力过程和海面风速探测中具有积极意义。本文利用2016年2月到2017年3月期间成像的25幅Terra卫星MISR(Multi-angle Imaging Spectro Radiometer)传感器的多角度遥感影像,分别提取了太阳的高度角和方位角、正视和后视影像的卫星观测角、方位角等信息,校正获得正视和后视影像的太阳耀光辐射强度,进一步反演海表面粗糙度信息,进而计算海面风速。最后利用ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的模式风速数据与反演获得的风速结果进行对比验证。结果表明,两者的相关系数较高(R=0.745),均方根误差和平均绝对偏差值分别为1.514 m·s^-1和1.319 m·s^-1。初步实验结果表明,利用MISR多角度光学遥感影像估算海表面风速是可行性的。     

卫星遥感海表温度资料和高度计资料的变分同化

利用国家气候中心正在发展的第二代全球海洋资料同化系统(BCC_GODAS2.0),针对多变量同化的协调性问题,发展了一种基于三维变分框架(3DVAR)下的高度计和海表温度(SST)相互约束的同化方法。该方法使海面高度和SST资料在同一个动力约束关系下进行同化。在一般方法中,海面高度和SST观测项是代价函数中2个独立的观测项,海面高度项引入动力高度计算公式,海表温度项用统计关系进行垂向投影。在代价函数的实际求解的计算过程中,虽然其总体积分效应受海面高度观测的约束,但整个水柱中各层温盐分析变量的调整是无序的。针对这个问题,文章提出一种新的同化方案。该方案将SST的观测项并入海面高度观测项中,海面高度的一部分,确切说是上层海洋部分,由SST决定,因此至少在SST的统计关系能影响到深度的上层海洋,在代价函数的求解过程中,温盐的调整是受较强的统计关系约束的,而这种统计关系的有效性已经在很多SST的同化试验中被其他学者广泛应用并证明。利用该方法,对1993—1997年的AVHRR卫星遥感海表温度资料进行变分同化试验,用TAO、OISST和SODA数据集进行检验证明,通过对卫星遥感资料的同化能够有效改进对海洋温度和盐度的估...